JPS5835983B2 - β−アミノプロピオンアミドの製造方法 - Google Patents

β−アミノプロピオンアミドの製造方法

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JPS5835983B2
JPS5835983B2 JP55090025A JP9002580A JPS5835983B2 JP S5835983 B2 JPS5835983 B2 JP S5835983B2 JP 55090025 A JP55090025 A JP 55090025A JP 9002580 A JP9002580 A JP 9002580A JP S5835983 B2 JPS5835983 B2 JP S5835983B2
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    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、β−アミノプロピオンアミドを接触的に製造
する方法である。
このような化合物は、特に、凝集剤、接着剤プロモータ
ー、油溶性分散剤、エポキシ硬化剤及びイオン交換樹脂
の製造に有用な陽イオン性ビニル・モノマーを製造する
のに、有用な誘導体である。
従来、アミンがアクリル又はメタクリルエステルと反応
してβ−アミノプロピオンアミドを生成することは、既
知である。
例えば、ある種のβアミノプロピオンアミドを、ジアル
キルアミン化合物とアクリル酸又はそのエステル化合物
とを、ジエー・ジー・エリクソン(J −G 、 Er
1kson )、ザ・プリバレージョン・アンド・スタ
ピリテイズ・オブ・サム・ベータージアルキルアミノプ
ロピオンアミド(The preparation 5
tabilities ofsomeβ−dialky
laminopropionamides ) Cジャ
ーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ササイテイ
(J −Am−Chem、Soc )第74巻第628
1−82頁(1952年)に記載〕に記載の方法に従っ
て製造することができる。
エステルのアミツリシスは、又、ジエイ・エフ・ブネッ
ト(J−F−Bunett)及びジー・ティ・ディビス
(G−T−Davis)著J −Am−Chem−8o
c・第82巻第655頁(1960年)及びエイチ・テ
ィ・オフソショー(H−T−Openshaw)及びエ
ム・ライタカー(M −Whi ttaker )著ジ
ャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ササイテイ(J・Ch
em−8Oc・)第89巻(1969年)に記載されて
いる。
この種の化合物を製造する他の方法は、アメリカ特許第
2451436号、同第2529838号、同第264
9438号及び同第3652671号に記載されている
アメリガ特許第2719175号及び第 2719178号に記載されているようにJ生成したβ
−アミノプロピオンアミドは、次に、熱で分解されモノ
マー性化合物を生成する。
この種に属する他の研究は、エイチ・エル・バセット(
H−L−Bassett)及びシー・アール・トーラス
(C−R−Thomas)著、J−Chem・SOc・
第1188頁(1954年)、西ドイツ特許第1164
397号に記載されている。
しかし、一般に、アミンとアクリル又はメタクリル・エ
ステルとの反応は、中位の温度で緩く進行する。
もし、反応を完成させ所望のプロピオンアミドを製造し
ようとして高温を適用すると、副反応の発生が顕著にな
る。
アミンとエステルとの反応を推進させるために、ある種
の化合物を使用することが提案されている。
例えば、H−L−Bassett及びC−R−Thom
as著J−Chem−8oc・第11巻第1188頁(
1954年)には、化学量論酌量のアルキルマグネシウ
ム・ハライドを使用することが記載されている。
このような化合物がアミドを製造する援助作用をするこ
とがわかっているけれども、ここでは、又、触媒的量を
使用しても効果がないこともわかっている。
アクリル・エステルからアクリル・アミドを製造する他
の方法では、触媒として水酸化リチウム及びマグネシウ
ム・メトキシドを使うことが提案されている(西ドイツ
特許第1164397号参照のこと)。
然し、現在まで、比較的低塩で実施し、先行例と比較し
て副産物の生成が少い、アクリル又はメタクリル・エス
テル又は対応するアミンからβ−アミノプロピオンアミ
ドを製造する簡単な方法は見出されていないのである。
例えば、ある種の触媒では、接触作用で所望の反応を進
行させるけれども、同様に、又、副反応をも進行させる
のである。
それ故、比較的低温度で反応を進行させることができて
、然も、所望しない副産物の生成量が少い、β−アミノ
プロピオンアミドを製造する新しい接触的方法を提供で
きれば、当業界を利することが大きいのである。
本発明は、触媒としてPpKa5以下の強酸から誘導し
た陰イオンをもつランタン、セリウム、イッテルビウム
、イツトリウムおよびネオジムから選ばれた金属のハロ
ゲン化物または硝酸塩の存在下で、式 (式中R2及びR8は、単独に水素又は低級アルキル基
で、nは2〜6の整数である)をもつ第3アミノアルキ
ル・アミンと、式 ※(式中、R1はH又はメチル基で、R4は低級アルキ
ルである)をもつアクリル又はメタクリル化合物とを反
応させ、 次に、式 (式中、R1、R2、R3及びnは前述のとおり)をも
つβ−アミノプロピオンアミドの製造方法である。
本発明の方法は、バッチ式で実施されるが、実質的には
連続式方法で実施される。
一般に、第3−アミノアルキルアミンの1モル過剰をア
クリル又はメタクリル酸エステルと混合し、この混合物
を温度20〜200℃好ましくは60〜140℃の範囲
で加熱する。
ときには、エステル1モル当りアミン少くとも2モルを
使用するが、たまには反応を完了させるためにアミン2
モル以上を使用することがある。
このようにすると、苅応するβ−アミノプロピオンアミ
ドの製造を確実にする。
反応後反応混合物から未反応アミンを除くことを実際に
考えて、使用するアミン量を選ぶ以外に、使用するアミ
ンの最大量について決定的なことはない。
普通、反応生成物は、25分〜24時間の間で虫取され
、たまには、30分〜10時間の間で虫取される。
反応時間は、使用する特殊な出発物質、使用温度によっ
て決まる。
粗反応生成物は、アルコール及び過剰のアミン化合物を
含んでいるが、必要の場合従来の蒸留を行って、幻応す
るβ−アミノプロピオンアミドを分離する。
しかし、本発明の方法は、アルコール及び過剰のアミン
が反対の影響を与えないので、粗反応生成物に連続的に
操業を広ってもよ〜・。
この反応は、又、常圧、減圧又は加圧の下で実施してよ
い。
普通、この反応は、1気圧より僅かに高い圧力下で実施
される。
本発明の実施に好ましい第3アミノアルキルアミンは、
3−ジメチルアミノプロピルアミン、2−ジブチルアミ
ノエチルアミン、4−(アミノプロピル)モルホリン、
3−ジエチルアミノプロピルアミン、2−ジメチルアミ
ノエチルアミン、1−(アミノプロピル)ピペリジン及
び4−(アミノエチル)モルホリンで、最も好ましいの
は、3−ジメチルアミノプロピルアミンである。
R2及びR3が低級アルキルの場合、イソプロピル及び
第3ブチルのようなC1〜C4の低級アルキルが最も好
ましく、これらは、又、ハロ、アリール、ニトロ、アル
カリール、第3アミン及び第2アミンのような障害アミ
ン(hindered amines ) 、障害ヒド
ロキシ基、エーテル結合などのよう々妨害しないタイプ
の置換基を含んでいてもよい。
アルキル基は、反応条件下で不活性であるものならば、
このタイプのいかなる置換基を含んでいてもよい。
本発明の反応剤として有用な特別なアクリル酸又はメタ
クリル酸エステルは、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸エチル及びメタクリル酸エチルであ
る。
この中で、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチルが好
ましい。
使用する触媒の量は、広範囲に変わってよい。
普通、反応剤の全重量をベースとして、触媒0.01〜
10wt%が使用されるが、たまには0.1〜5wt%
が使用される。
元素番号57〜71の元素即ち周期律表のランタン及び
ランタニドの元素を含む触媒を使用してもよい。
適当な触媒としてのランタン及びランタニドのこのよう
な化合物は、陰イオンがpKa(電解質の電離常数の逆
数の常用対数)が5以下の強酸から誘導されるイオン性
化合物を含んでいろ。
特に、好ましい化合物は、ランタン及びセリウムを含む
化合物で、他の化合物はユーロピウム及びイッテルビウ
ムを含む化合物である。
特に、好ましい化合物はランタニドを含み、最も好まし
い化合物はランタン及びセリウムを含み、ハライド、硝
酸塩、過塩素酸塩及びフロロボレートを含む。
本発明に有用なランタン及びランタニドを含む陰イオン
部分は、幻イオンの1つが、強酸から誘導した陰イオン
であれば、他は2つ以上の異った陰イオンであってもい
いように、特別に混合されている。
又、塩化合物は、ランタニドの2つ以上の異った元素を
含んでいてよい。
又、分子の陰イオン部分は、トシレート・イオンのよう
な有機又は無機の特性をもったものでもよい。
次に、本発明の理解を容易にするために実施例をあげる
実施例 1 攪拌機、温度計をつげ窒素雰囲気下の容量500CCの
フラスコに、3−ジメチルアミノプロ**ピルアミン(
DMAPA)204Pと臭化ランタン8.51とを装入
した。
内容物を温度80℃に加熱しメタクリル酸メチル(MM
A) 100 ?を加えた。
温度80°Cで3時間加熱を続け、次に、反応生成物の
試料をとった。
沢液を気液クロマトグラフィ(GLC)で分析したとこ
ろ、所望のβアミノプロピオンアミド22,6%、メタ
ノール48.7%を示した。
生成物の多くはNMA及びDMAPAのマイクル・アダ
クト(Mickaeladdqct ) であり、M
MAの転化は、約97%であった。
実施例 2 (試験番号A2〜7) 実施例1の方法に従い、各種の触媒0.022モを使用
して試験を行った。
結果を次の第1表に示す。
第1表においてaはN−(3−ジメチルアミノ)プロピ
ル)7.3=(3−(ジメチルアミノ)−プロピル−ア
ミノ−2−メチル・プロピオンアミドで収量は、GLC
の面積%をベースとした理論的%である。
第1表において、本発明の反応をブランク試験即ち試験
番号A2と比較すると、試験番号A3〜A7は非常に活
性な触媒であることがわかる。
試験番号A5は分子中に混合陰イオンが存在することを
示す。
実施例 3 (試験番号A8) 試験番号A3と同じ試験を行ったが、但し、温度so’
cで3時間加熱する代わりに、温度85℃に6時間加熱
した。
GLCでは、プロピオンアミド収量54%、メタノール
収量83%という高い転化率を示した。
即ち、加熱時間を延長するとプロピオンアミドの収量を
著しく増加した。
実施例 4 (試験番号A9〜A16) 実施例1と同じ要領で試験を実施したが、只実施例1と
は異なる触媒を0.022モル使用した。
触媒の種類及び試験結果を第2表に示す。
第2表において、註aのLaRE は、La、Nd、C
e、Pr及び他の希土類を、希土類の酸化物をベースと
して、それぞれ、60.21.5.10.7.5及び1
.0の重量比で混合した混合物である。
註すの※※Tsはトルエン・スルホニルで、註CのAC
ACはアセチルアセトン基で註dの0C3H7はインプ
ロポキシ基である。
第2表で、試験番号層11をみると、混合希土化合物が
触媒として有効であることがわかる。
試験番号A14及びA、16は、弱酸からのランタン及
びランタニド化合物は非常に効果が少ないことを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 触媒としてpKa 5以下の強酸から誘導した※ ※陰イオンをもつランタン、セリウム、イッテルビウム
    、イツトリウムおよびネオジムから選ばれた金属の・・
    ロゲン化物または硝酸塩の存在下で、式(式中、R2及
    びR3は、単独に水素又は低級アルキル基、nは2〜6
    の整数である)をもつ第3アミノアルキル・アミンと、
    式 (式中、R1はH又はメチル基で、R4は低級アルキル
    である)をもつアクリル又はメタクリル化合物とを反応
    させ、 次に、式 (式中、R1、R2、R3及びnは前述のとおり)をも
    つβ−アミノプロピオンアミドを回収する、ことを特徴
    とする、βアミノプロピオンアミドの製造方法。 2 R2及びR3がメチル基である、特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 3 nが3である、特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 R1がメチル基である、特許請求の範囲第3項記
    載の方法。 5 R,がメチル基である、特許請求の範囲第4項記
    載の方法。 6 温度を20〜200℃の範囲で実施する、特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 7 温度を60〜140℃の範囲で実施する、特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 8 触媒がランタン化合物である、特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 9 触媒がセリウム化合物である、特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
JP55090025A 1979-10-29 1980-07-03 β−アミノプロピオンアミドの製造方法 Expired JPS5835983B2 (ja)

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